Objectives Figures Description Claims References

Erteilt auf Grund der Verordnung vom 12. Mai 1943

(RGBl. II S.150)

AUSGEGEBEN AM
6. SEPTEMBER 1944

DEUTSCHES REICH
REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Nr 747 073
KLASSE 42m GRUPPE 12

H 156849 IXb/42m

Curt Herzstark in Wien

ist als Erfinder genannt worden

Curt Herzstark in Wien

Rechenmaschine mit einer einzigen von Einstellr�dchen umgebenen Staffelwalze
Patentiert im Deutschen Reich vom 19. August 1938 an
Patenterteilung bekanntgemacht am 27. Januar 1944
� � Die Erfindung betrifft eine Rechenmaschine mit einer einzigen von Einstellr�dchen umgebenen Staffelwalze und einer Einrichtung zur Ausf�hrung von Subtraktionen ohne Drehrichtungs�nderung der Staffelwalze. Bei den bekannten Rechenmaschinen, bei welchen negative Rechnungen ohne �nderung der Drehrichtung der Kurbel ausgef�hrt werden, besteht das Antriebselement f�r die Schaltwerksglieder aus einer drehbaren Scheibe oder Trommel, die mit einer festen und zwei beweglichen Zahngruppen bzw. beweglichen Z�hnen versehen ist, die bei Umstellung der Maschine auf eine andere Rechnungsoperation abwechselnd von Hand aus in die Arbeitsstellung gebracht werden. Die Anordnung ein- und ausr�ckbarer Zahngruppen an der Scheibe hat den Nachteil, da� zum Aus- und Einr�cken ein Schaltknopf unabh�ngig von der Antriebskurbel des Antriebselementes zu bet�tigen ist und da� dieser Schaltknopf durch Schaltglieder mit der beweglichen Zahngruppe in Verbindung steht, welche sowohl im Geh�use wie auch im Antriebselement beweglich gelagert sein m�ssen und nur in einer bestimmten Stellung des Antriebselementes miteinander in Eingriff gebracht werden k�nnen. Noch verwickelter ist die Konstruktion, wenn nach dem bekannten Vorschlag das Antriebselement eine Staffelwalze bildet. In diesem Falle sind die Z�hne auf Wellen angeordnet, die auf der Trommel drehbar gelagert und durch einen besonderen Antrieb verdreht werden m�ssen, damit die verschiedenen Zahnreihen in die Arbeitsstellung kommen. Solche Rechenmaschinen sind insbesondere f�r rasches Arbeiten infolge ihrer umst�ndlichen Bedienung und der �u�erst empfindlichen, eine st�ndige St�rungsquelle bildenden beweglichen Zahngruppen des Antriebselementes ungeeignet.
� � Zur Beseitigung dieses �belstandes und zur Schaffung einer insbesondere f�r rasches, auch maschinelles Arbeiten geeigneten Rechenmaschine wurde das Antriebselement gem�� der Erfindung au�er der normalen Stufenverzahnung noch mit einer starr angeordneten Komplement�rverzahnung versehen, derart, da� durch axiales Verschieben der Staffelwalze wahlweise die normale Stufenverzahnung oder die Komplement�rverzahnung in Wirkungsstellung zu den Einstellr�dchen gebracht wird.
� � Diese erfindungsgem��e Anordnung von zwei verschiedenen Verzahnungen auf einer Staffelwalze erm�glicht es, da� die Umschaltung der Rechenmaschine von Addition auf Subtraktion und umgekehrt durch axiales Verschieben der Staffelwalze durchf�hrbar ist und dadurch eine einfache, die Arbeitsgeschwindigkeit in keiner Weise beeintr�chtigende Schaltung erreicht wird.

Objectives Figures Description Claims References

� � In der Zeichnung ist die erfindungsgem�� ausgebildete Rechenmaschine in einer beispielsweisen Ausf�hrungsform in den Abb.�1 und�2 im Vertikalschnitt und im teilweise geschnittenen Grundri� schematisch veranschaulicht. Die Abb.�3 zeigt die Staffelwalze mit einem Einstellzahnrad des niedersten Stellenwertes in Ansicht.

Objectives Figures Description Claims References

� � In der Geh�usetrommel 11 der Maschine ist, wie die Abb.�1 und�2 zeigen, mit der Welle 13 eine Staffelwalze 12 zentrisch drehbar gelagert, die am Umfang mehrere nach den Werten 1 bis 9 gestaffelte Zahnsegmente besitzt, die in gleichen Abst�nden nebeneinander am Walzenumfang angeordnet sind. Zwischen den Zahnbogen 1 bis 9 besitzt die Staffelwalze nach den Komplement�rzahlen 9 bis 0, also im entgegengesetzten Sinne, gestaffelte Zahnsegmente 9 bis 1, die, wie sp�ter beschrieben, f�r die Subtraktion ben�tzt werden. Die Z�hne der Staffelwalze sind auf einen Sektor beschr�nkt, der in der Ruhelage der Staffelwalze au�erhalb des Bereiches von Einstellzahnr�dern 15 steht, die in einem die Staffelwalze konzentrisch umgebenden Kreis parallel zueinander und zur Staffelwalze verschiebbar angeordnet sind.
� � Die Einstellzahnr�der 15 sitzen in der bekannten Weise gegen Drehung gesichert verschiebbar auf ihren Achsen 16 und sind durch Einstellschieber 17 einzustellen, die in parallel zu den Achsen 16 in der Geh�usetrommel 11 vorgesehenen Schlitzen 18 gef�hrt sind.
� � Die �bertragung der Bewegung der Einstellzahnr�der 15 auf die Ziffernscheiben 19 erfolgt durch an sich beliebige Kupplungen 20, die eine Abschaltung der Ziffernscheiben 19 von den Einstellzahnr�dern 15 zur dekadenweisen Verstellung gestatten. Die Ziffernscheiben 19 sind zu diesem Zweck in der erforderlichen Anzahl in einem Geh�useoberteil 21 gelagert, das um die Welle 13 der Staffelwalze 12 auf der Geh�usetrommel 11 drehbar gelagert ist. Zum gleichzeitigen Ausr�cken der Kupplungen 20 aller Ziffernscheiben 19 ist der Geh�useoberteil 21 anhebbar auf der Geh�usetrommel 11 gelagert, so da� zur dekadenweisen Verstellung der Ziffernscheiben 19 der Geh�useoberteil zum Ausr�cken der Kupplungen angehoben und nach Verdrehung um eine Dekade auf den n�chsth�heren Stellenwert zum Einr�cken der Kupplungen wieder auf seinen Sitz zur�ckgestellt wird. Im Geh�useoberteil 21 sind Schaul�cher 22 vorgesehen, durch welche die jeweils eingestellten Ziffern der Ziffernscheiben sichtbar sind.
� � Der Deutlichkeit halber sind der bekannte Zehnerschaltmechanismus und das �bliche Umdrehungsz�hlwerk aus der Zeichnung weggelassen.
� � Die Funktion der Maschine ist f�r die Addition folgende: Es wird eine zu addierende Zahl mit Hilfe der Schieber 17 am Umfang der Geh�usetrommel eingestellt und durch eine einmalige Umdrehung der Staffelwalze 12 in das von den Ziffernscheiben 19 gebildete Z�hlwerk eingebracht. Die Zahl bzw. eine Summe ist in den Schaul�chern 22 ablesbar. Ist ein und dieselbe Zahl mehrmals einzutragen, dann wird dies durch entsprechend mehrmaliges Drehen der Staffelwalze erreicht.
� � Zur Ausf�hrung einer Subtraktion ist die Staffelwalze, wie bereits erw�hnt, mit von 9 bis 0 gestaffelten Zahnbogen 23 versehen, die zwischen den Additionszahnbogen der Werte 1 bis 9 in entgegengesetzter Staffelung angeordnet sind, so da� auf einen dem Nullwert entsprechenden zahnfreien Walzenquerschnitt ein Komplement�rzahnbogen mit neun Z�hnen auf einen mit einem Zahn versehenen Walzenquerschnitt ein Komplement�rzahnbogen 23 mit acht Z�hnen usw. folgt. Um nun zwecks Ausf�hrung einer Subtraktion die Komplement�rzahnbogen 9 bis 0 gegen�ber den durch die am Geh�useumfang vorgesehenen Einstellskalen gegebenen Einstellagen der Einstellzahnr�der 15 in Stellung zu bringen, ist eine Axialverschiebung der Staffelwalze erforderlich. Diese wird beispielsweise mit der Kurbel 27 bewerkstelligt und entweder vor oder nach dem Einstellen der Einstellzahnr�der 15 ausgef�hrt. Ist im Z�hlwerk beispielsweise die Zahl 3 enthalten und diese Zahl 3 soll subtrahiert werden, so wird das Einstellzahnrad 15 des gew�nschten Stellenwertes auf den mit "drei" bezeichneten Skalenstrich eingestellt und hierauf die Staffelwalze 12 in die in der Zeichnung Abb.�1 strichpunktiert angedeutete Subtraktionsstellung gebracht. In dieser Stellung der Staffelwalze steht das Einstellzahnrad dem sechs Z�hne aufweisenden Komplement�rzahnbogen der Staffelwalze gegen�ber, so da� bei deren Drehung das Einstellzahnrad 15 und die mit ihm gekuppelte Ziffernscheibe 19 um sechs Z�hne im Additionssinne gedreht wird. Dadurch und infolge der durchlaufenden Zehnerschaltung wird die Zahl "3" aus dem Z�hlwerk herausgebracht und die betreffende Ziffernscheibe auf Null gestellt.
� � Obwohl die mathematischen Grundlagen der Komplement�rsubtraktion als bekannt vorausgesetzt werden k�nnen, sei hier noch einmal daran erinnert da� die Zahl jeder Dekade auf 9, die der ersten Dekade (niedersten Stellen) aber auf 10 zu erg�nzen ist, wodurch die obenerw�hnte durchlaufende Zehnerschaltung eingeleitet wird. Es ist daher erfindungsgema� eine Einrichtung vorgesehen, die diese Erg�nzung auf 10 selbstt�tig bewirkt. Zu diesem Zwecke ist auf der in Abb.�3 dargestellten Staffelwalze au�erhalb des Bereiches der bisher beschriebenen Verzahnung noch ein Zusatzhahn 10 so angeordnet, da� er im Walzenquerschnitt als zehnter mit 10 bezeichneter Zahn der Umfangsteilung erscheint. F�r diesen Zahn 10 ist auf der Einstellachse 16 der niedersten Stelle ein Zahnrad 24 so angebracht da� es nur nach Anheben der Staffelwalze 12 zwecks Subtraktion mit dem Zahn 10 in Eingriff kommt, sonst aber ausgeschaltet bleibt. Durch diese Anordnung wird erreicht, da� in der niedersten Stelle die jeweilige Komplement�rzahl stets um 1 vergr��ert, d.h. also, da� die Erg�nzung der urspr�nglich eingestellten Zahl nicht auf 9, sondern, wie notwendig, auf 10 vorgenommen wird.
� � Der gleiche Effekt wird noch nach der in Abb.�1 veranschaulichten Ausf�hrungsform der Staffelwalze erzielt. Die Staffelwalze 12 besitzt an Stelle des Zusatzzahnes 10 zehn Z�hne "25", in deren bereich die Einstellzahnr�der 15 nie gelangen k�nnen, da ihre oberste Stellung dem unter den zehn Z�hnen gelegenen Nullbereich der Staffelwalze entspricht. Auf der Achse des Einstellzahnrades 15 der niedersten Stelle der Maschine ist ein Einstellzahnrad mit zwei Zahnkr�nzen 15, 26 angeordnet, die voneinander so weit entfernt sind, da� der obere mit 26 bezeichnete Zahnkranz in den Additionszahnbogen 14 der n�chstniederen Stelle der Staffelwalze 12 eingreift, der untere Zahnkranz 15 hingegen in den dem Wert des Einstellstriches entsprechenden Zahnbogen der Staffelwalze gegen�bersteht. In der Abb.�1 ist das Einstellzahnrad 15 beispielsweise auf 3 gestellt; es wird also mittels seines unteren Zahnkranzes 15 um drei Z�hne verdreht, w�hrend durch den oberen Zahnkranz 26 nur zwei Z�hne der Staffelwalze hindurchgehen. Wird nun zwecks Subtraktion die Staffelwalze 12 um eine Zahnbreite in die Subtraktionsstellung angehoben, so gelangt das Einstellzahnrad 15 zwischen die Zahnbogen 3 und 4 auf einen Komplement�rzahnbogen 23. Das Einstellzahnrad 15 befindet sich nun im Bereiche desjenigen Komplement�rzahnbogens 23, der sechs Z�hne und somit die Erg�nzungszahl auf 9 zur Zahl 3 aufweist, wogegen der Zahnkranz 26 des Einstellzahnrades 15 dem n�chsth�heren Komplement�rzahnbogen 23 mit sieben Z�hnen gegen�bersteht. Das Einstellzahnrad 15 wird infolgedessen mittels des Zahnkranzes 26 nicht um sechs, sondern um sieben Z�hne weitergedreht, also tats�chlich um die zur Zahl 3 geh�rige Erg�nzungszahl auf 10. Die zus�tzlichen zehn Z�hne "25", die �brigens auch durch ihren mit 10 bezeichneten Zahn allein ersetzt werden k�nnten, bewirken analog eine richtige Verdrehung im Falle, als in der niedersten Stelle eine 0 subtrahiert werden m��te.
� � Nach der in den Abb.�1 und�2 veranschaulichten Ausf�hrungsform wird die Staffelwalze durch eine Kurbel 27 angetrieben. Es ist aber auch ohne weiteres m�glich, an Stelle der Staffelwalze die Geh�usetrommel um die feststehende Staffelwalze anzutreiben, so da� die Einstellzahnr�der 15 beim Rechenvorgang in einer Kreisbahn um die Staffelwalze bewegt werden. Der Antrieb kann von Hand aus oder motorisch erfolgen.
� � An dem prinzipiellen Aufbau der Machine wird nichts ge�ndert, wenn die Additions- und die Komplement�rzahnbogen 14, 23 in voneinander getrennten Gruppen auf der Staffelwalze angeordnet und die Einstellzahnr�der 15 �ber beide Bereiche einstellbar sind.

Objectives Figures Description Claims References

PATENTANSPR�CHE:
  1. Rechenmaschine mit einer einzigen von Einstellr�dchen umgebenen Staffelwalze und einer Einrichtung zur Ausf�hrung von Subtraktionen ohne Drehrichtungs�nderung der Staffelwalze, dadurch gekennzeichnet, da� an der Staffelwalze au�er der normalen Stufenverzahnung noch eine starr angeordnete Komplement�rverzahnung vorgesehen ist, derart, da� durch axiales Verschieben der Staffelwalze wahlweise die normale Stufenverzahnung oder die Komplement�rverzahnung in Wirkungsstellung zu den Einstellr�dchen gebracht wird.
  2. Rechenmaschine nach Anspruch�1, dadurch gekennzeichnet, da� die Komplement�rzahnbogen (23) zwischen den in gleichen axialen Abst�nden am Walzenumfang angeordneten Additionszahnbogen (14) eingeschaltet sind, so da� der einem bestimmten Teilstrich der Einstellskala der Einstellr�der (15) zugeordnete Additionszahnbogen und der Komplement�rzahnbogen unmittelbar nebeneinander liegen.
  3. Rechenmaschine nach Anspruch�1, dadurch gekennzeichnet, da� die Staffelwalze im Stellungsbereich der Komplement�rzahnbogen (23) einen dem Additionsbogen "0" zugeordneten zehnten Zahn (10) besitzt, der bei der axialen Relativverstellung zwischen den Einstellzahnr�dern und der Staffelwalze in den Bewegungsbereich eines Zahnrades (24 oder 26) r�ckt, das auf der Achse des dem niedersten Stellenwert zugeordneten Einstellzahnrades (15) sitzt.
  4. Rechenmaschine nach Anspruch�1, dadurch gekennzeichnet, da� das zus�tzliche Zahnrad (26) des niedersten Stellenwertes mit dem dieser Stelle zugeordneten, axial verschiebbaren Einstellzahnrad (15) im Abstande zweier numerisch aufeinanderfolgenden Zahnbogen fest verbunden ist, derart, da� stets beide Zahnkr�nze (15, 26) mit zwei numerisch aufeinanderfolgenden Zahnbogen der Staffelwalze in Eingriff kommen, so da� bei der Einstellung der Staffelwalze auf Addition der Zahnkranz (15) bei der Einstellung der Staffelwalze auf Subtraktion der Zahnkranz (26) des Einstellzahnrades f�r die Gr��e der Verdrehung der Einstellzahnr�derachse bzw. der Ziffernscheibe ma�gebend ist.
Objectives Figures Description Claims References

� � Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:
deutsche Patentschriften ... Nr. 117 682,� 194 527,� 210 661,� 382 046.external site

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Notes:
  1. This is the original text, I guess it must be Zusatzzahn. (back)
  2. This is the mechanism used in the actual CURTA's (back)
  3. This CURTA Patent was HTML'ized by Andries de Man.
  4. See also US Patents 2,525,352; 2,533,372; 2,544,426; 2,566,835 and German Patent 747074.
  5. For more information, see Rick Furr's CURTA Calculator page.

�

Andries de Man 1/1/1998
1